Appunti Digitali (apple pencil) di teoria ed esercitazioni per Sistemi energetici

Sistemi energetici 16109119

Intero I ufficio Andrea Bovis agiostri Post in:. Elena Esercitatore Crespi: minimo termodinamica di principi - trasmissione del calore -- /O > Enogastronomia termodinamica snipasso° delle proprietà sostanze o equazioni sistemi di conservazione per° aperti termodinamici e celio ( correzione del calore conduzione trasmissione° ,( esercizi scritto 1 teoria crocette ) esame , , il Quale lode il 30 18 il 16 tra per a ee . cimbalo.

Testi consigliati

Testi consigliati Turner Cengel: - ,, tecnica Elementi fisica di , termodinamica applicata . .. energetiche relativi Fonti impieghi e noi dimette solari Fonti minimalisti l: o - geotermiche - maree - combustibili Fonti rinnovabili : non - fossili nucleare - Unità misura di ' GI 1000 41,84 kcal legep^ Tep 10 == = hegep ferale 10000 1 =1 leslocal 4184 = di 1 Hd 1cal scaldare energia per g di 1°C MItalia consumi totali IFO Tep: : , produzione elettrica M65,6 di Tep da primarie fonti 3,78 capita Consumo 120131 Italia Wle: pro Mondo )2 52kW (capita Consumo 2012: primo , combustibili di naturale Petrolio sono e gas flessibili efficienza l alta alta ) qualità , ..

• Fonti solari.
• Fonti minimalisti l: o - geotermiche - maree - combustibili.
• Fonti rinnovabili: non - fossili nucleare.

Riserve e combustibili

Estraibile provata Riserva quantità stimata: giacimenti condizioni da convenienti noti sotto in produzione/misura Rapporto le il tempo anni n rappacsenta cui in: la esaurite produzione misura vengono se livello al continua commenta . anni petrolio 53,3: anni carbone 113: anni naturale 55,1 gas : 1 barile litri 159,99 = 0,45 centrale carbone 7mm ia 0 centrale naturale 6irima gas a , minnooabili traetemi diluite energie : - aleatorie - di accumulo - energia necessario adattamento al problema £ riscaldamento globale mitigazione problema del 19109119.

19109119 - Entalpia e gas perfetto

Sntalpia ( ) di funzione H dal U V dipende stato + p = percorso non: due di Ha pvid arti Iperfetto Gas pv = ) dlpvdu LH e = ) nedidt nrt += ncv. Rdtdt += n di funzione TH solo R Relazione Meyer di tc cu =: pHdncpdte Ìc / (( ) fra e TIAH dta = . Trasformazione isolava i HQ cpdt a ==.

Equazioni Tds

Equazioni Tds Consideriamo sistema comprimibile che un reversibile trasformazione subisce una ) (( ddudai È W = - noo WI (( Tdsdai d dv = = p - nero nero - 175 (pdvdu i ) Tds = + eqpvUtH = ) dula H dlpv += Vdpdutpdv = + VdpTds i = (dh Vdp Td2°Tds = eq - . qualsiasi valide TdsEquazioni sempre per termodinamica trasformazione / perfetto ideale 15 gas fltipv nrt == cp,cvdtUd = cpdtHd = (RT ) pv male 1 = Tds du pdv Tds 1° +: = eg . pdvcrdt = + ertaSla fav += ) IÈ IdVculti perfetti solo += gas Integro viva alti Rentsalti sette += - , , dpLHtds V = - ds ¥ ¥ -= perfetto RTdgas cpdtH pv = =: ,5 § dpd. = - Integro Èpd SaltiSette ) lacolti R %¥ = p - - ,, incomprimibile ( )s.sn fluido costante → p. perfetti dei leggi le non gas segue CHIds (µTIC DI t ci = e = e = p ) (incomprimibile CTI Ef tv O = = e ÈDS TIC dt = e, subisce trasformazione perfetto gas che una adiabatica mercantile :' costV e = g = p CvSe ln ÈIS ( R lnTi poTe i E = cp - - p ., , poi Sdisoentmopria Tsmasfornmazione ( S :=. ItÈ lnln R Oc = - a reversibile sessantottina adiabatico.

Sistemi aperti e conservazione

Conservazione Equazioni aperti sistemi massa - quantità moto di - energia - Sistema scambio aperto di → massa ÷i÷ iii.✓ mm ( ) volume di controllo si uscente → impervio scambio 5 di massa. .to Monodimensionali curvilinea ascissa × → ssisees --. . Caso Monodimensionale reale //// I / I1I /1/ I1 //1 ,/ , ÷ /// // 11 1/ / i/ 1I 1 i ee ,, costante 0 v = ✓ Conservazione della sistema aperto in un massa ÷ v → . V Variazione flusso di in massa massa = entrante netta entrante flusso = uscente flusso - ][ legis di termine ÷ accumulo pdvt.IN = per variazione ldv ) in % dv di massa dv das daV dsd . attraversa d.tradda che volume S in un pvnds § pants!! dv §% dsera = - 23109119.

23109119 - Equazione della conservazione della massa

Di Equazione della conservazione massa? vn.ds - fs.pvn.ISÈ begli { Ss Idv = equazione continuità di volumetrica Portata on - .. .5v. ds § = un massima Ronzata )( lega pr - - a a5 dsGspmi = un Velocità media ) §i ITÈ = = ✓ un as densità media [Sspvnds = pm = vnds { I ) monodimensionali Ipotesi di conservazione massa Seda pnvn.sn¥ { ft;s pruni = - A a ×< g 2 Cosi particolari.

Casi particolari

1) Stazionario Regime ( grandezze tempo 0 dal ¥ dipendono = non fs.prnds - ss.pro { dv % ds = fs.prnds - fs.proO ds = I ) inni costante in = ., cambia stazionario ( regime il è la se non I temperatura del fluido monodimensionali ipotesi l'Con di : Si 0 Se normale VanP per = - non. , , media piu in ) Ita = p .

2) incomprimibile Fluido stazionario regime e ) costante ( = p p = pp ,. ti ) (in costante fa O == p. ,

Ingressi 3) Dici più uscite e out in N # ingressi = in in in VM uscite # = out OUTÈ niiÈ [{ Fa]% in out' t si.. Forma differenziale di continuità eq . stazionario Caso costante (costante )) [pvns Fami == la costante lnln 5 inln + + = p = un : §È differenzio O++ = incomprimibile ( ) Fluido costante p : %È o+ = incomprensibile lezione fluido costante e : Sa ds Se O == Ve ✓ =, Tubo convergente Tubo divergente :: ¥Si¥Se 5Si 0 Oa > ae ,7 7ve ✓ ve ✓ , ^ delladi conservazione quantità Equazione di moto vettoriali valori equazione a ✓ di controllo volume - pvndsi - gs.prndsi . r-= ~VnSn Seaa}Si S s = in . permeabili alla massa 5 So = ., , alla (fisica S ) parete impervia = massa, nel V Variazione quantità della moto di in moto A flusso quantità di di tempo = netto entrante nel la sistema t nrisnltante agenti fluido delle sul forze .

Equazione della quantità di moto

Ha { !pt dv Ss) superficie = forze peso )( (distanza forza ) am: es - a . ( che forze forze di agiscono - Si SI attraverso Se, ,) pressione ( sforzo moto fluido I sforzo viscoso è in se Fluido vistosità newtoniano costante = cambia ( con non costante e = µ con in velocità ) la 26/09/19 Èsnp tiseP normale += e - . tangenziale ÈaissÈ ÈnpCoisnltahte ) forze t = Fair TiSI dv Poi ds { + + p = e - S5 Se 53Si t += Si entrate prnitids! § punto pt §¥ dv as § = - ti Fin ds!!; due poi fp+ + esemplificazioni : Èaisr È.

Esemplificazioni

1) ' MI poi dv [ = 1) punto FmPmi mira ldi 2) p § e = ÷. pàeeàids MI mtffipiidv: { § in nikm v. = - . . 3) % stazionario Caso O: = ti Iniii.miTimmicronPsiof GlM ds + et = -- . Tim )= -. siimimi == . , Monodimensionali 4)[ Se Oe → =, due = t µ la y PETTIF) dspoisi §; ) ds = + e - - #! ds § pit i + - Il ds § PoiC - + + efa Se piane Si superfici : sono, si Psi ds p Se § = -- . ., è Se § poi pds e - - . di Brinzio conservazione semplificato pesares anapi a ttiLEtiMI in; ds §t + = - -- Nnebbripoi ← ti →? . § ds! + e = - vii.IIIin. . P, costante f - Pe0d - = . JtM me In = =, rese Si prese Siva = pvn energia principio di conservazione dell' controllo ✓ di volume → ȧ°I mobile So : organo Se Sa - 155 Si + += , Convenzione laqe - +: .1{ sentrante i . a uscente - nel (1) Variazione in V dell' Aenergia tempo di netto Flusso Potenza Q + t = E in delle 'energia un sul unità A agenti fluido (4)(2) (3) (in V ) interna Energia U (1) energia: E cin (E potenziali lo somma ) conservativi campi Variazione di energia : { È ][dv Wl )(2) fiamma elettrico riscaldamento Q es :,. 4ÈÈII (3) distanza Forze Inoqnsvvatireoah.ve:a Fin ptFia dvEpdv f (4) Flusso netto energia : I% vidspiù U : { ( ¥ ¢E )++ conservazione dell' Equazione di energia Finefp) µ di SI ¢EÈ a+ += + Se p ✓ vgtpn - etid.se + Si Sisi ) Utf prnds { ( Elo+ + È ( pvndsEU { ++ - Semplificazioni : 5 aderenza Condizione 0 di 1) V = su , ti §! Prix Eds o = e - è ti Eds 2) ] Poi! CW § + e = - semplificata INptconti Conservazione energia i f ds dspo i vnds § Gp §§ va = p_ - I!ta) è positiva, ciè farlo) io artegpe! + ++ = Sette ds + SeSi f - È ( pvnds § Ut E+ + + ( punti If - ! Eut + + - . contagia ]FgIUtfa - Ut lavoro PV di: pulsione ) specifico I volume f -= 30109119.

30109119 - Conservazione dell'energia

Gpfj.aecisipiu µ duf a EN ++ = ferie ds + SeSi htt Eddpvnds ( + § + I Eddpvnds ( ht + § - 2 Semplificazioni : di campi forze No conservativi 1) non Émilefp O = tv 2) OS = t Si Se Monodimensionali 3) cisi 4) E Eftp.lui - fztsoidv pvn.snChi + ++ = ÈE a) Chi E .se + + un. si che mi E+ t += . È d)( E inha + + , Stazionarietà 4) O è = dasi EÈ ditoi (Che Eddai miahit E++ += -. ininmille911 5) mise == ,. sito (E EE ht E++ t = - e 6) ¢Ed = = gzgran Conservazione dell' lo energia semplificata millesi è E gztrI h) ( )+ ++ = + + gz -, M uscita N ingressi con e È!cili Che EÈ () ht gzt - 1 +++ - ma mio gz = ,, Notazione : è §nla Ql : = = q, Macchina fluido Macchina motrice 1) turbina ( Macchina operatorie : 1) 2) l2. passi pompa se 2) 2. I compressore se costante ) ± p È&? ÈÈ la (le glzla zi Qhai i = -- - -. ., ÈUht.pt = dpti Tds dh = µ - dh = - §§ glz zala ( Èdfdst Q+ +t -= - -. (as +== ° → • trasformazione reversibile O se = • inavvertibile trasformazione 0 > se ( generazione di entropia interna ) FI (( Èd. s vasta += , . → delle attrito forze interne di Lavoro al fluido generazione interna calore. di sia FI(F) I È (la tglz zia + ' + ttdp..f.It ( a o I¥ da aa = = e .) § ( Èla glzEw ) È + += zt - - e Le costante : p ( È ) la Qglze) Èle hai += + z - vdp --- . §law ) È glze zii È (t += + - - incomprimibile Se fluido è il ! §dpftp.dp tipoti ¥ pipe = == -- I) )( viVhh Ve Un + p = p -- - ., . .. pepd) V( ) V( InQVrVe I++ - = - -- costante O p = se ) Lw ( QUe Un = -- du Q = - ) costanti ISU CAT = sono se p e e lawQ t = TlwAAT A Tae calore esterno T = (adiabatica Se O ) Q := SU Lw inefficienza = = y trasferito lavoro TenA ideale lavoro = glz ) È ( È (la1 zioITw ++ = - - ._ Trinomio Bernoulli di Èt § la èt +t+ + gz + y = gz ., pulsione di Lavoro È) lÒsi È ( ) heha in in + t tgz + t ++ = ygz . .. meccanica potenza termica potenza contributo cinetico potenziale contributo perdite. massima portata ( VPt ) U entalpia ho femmina contributo t = : ma ÷ ÷ È Lavoro ) IL = p v. . 110119.

110119 - Esercitazione e ripasso

OF Esercitazione Q termodinamica ripasso + & la Q principio A 1° Una +: = adiabatica OQ se = ATE = n c.. (: = N c. , 70 Assisa DS A Sane + euni È ( costante 15 )T